Клеточные и мембранные механизмы наркоза. Влияние инертных газов на клетки

Видео: Газообмен в лёгких и тканях

Многие рассмотренные выше факторы, связанные с механизмом наркотического действия нейтральных газов, включают гистотоксическую гипоксию, угнетение метаболизма, стабилизацию клеточной мембраны, приводящую к блокаде ионной проницаемости, подавление функции натриевого насоса, увеличение продукции ингибиторов (гамма-аминомасляной кислоты) и нарушение образования аденозинтрифосфата. Механизмы действия наркотиков делятся на два типа: биохимические и физические. Первый включает влияние нейтральных газов на системы дыхательных ферментов, второй — на структуру или взаимодействие с некоторыми участками нейрона, такими как клеточная мембрана [Smith, Halsey, 1979- Roth, 1980].

Относительно механизмов первого типа можно сказать, что удовлетворительных данных о биохимических изменениях во время действия давления, связанных с наркотическим эффектом нейтральных газов, не имеется.

Физические теории, основанные на поляризуемости и величине объема молекул нейтрального газа, по-видимому, более реальны. Mcllwain в 1962 г. выдвинул теорию, которая связывает биохимические и физические концепции. Согласно этой теории, наркотики взаимодействуют с мембраной клетки, блокируя ионный обмен. Это вызывает снижение потребления кислорода и повышает энергетические запасы. Mullins в 1954 г. в дополнение к сказанному поддержал теорию блокирования ионной проницаемости, высказав предположение о закупорке пор мембраны молекулами нейтрального газа. Sears в 1962 г. выдвинул идею о взаимодействии нейтральных газов с мембранами синаптических везикул, которое может препятствовать высвобождению содержащегося в них химического медиатора.

Идею, выдвинутую Mullins, о «критическом объеме закупорки мембраны» Miller и сотрудники в 1972 г. положили в основу разработки так называемой гипотезы критического объема. Согласно гипотезе, наркоз наступает, когда объем гидрофобной части мембраны в результате адсорбции наркотического вещества выходит за пределы определенного критического значения.

Представленная теория согласуется со многими наблюдениями о том, что наркотики и нейтральные газы при повышенном давлении (как будет описано выше) увеличивают в объеме одинарные и двойные слои биологических молекул- подавляющее число растворителей, масел и даже резину, а гидростатическое давление ликвидирует состояние анестезии и наркоза. Количественную основу этой теории разработал Lever и сотрудники в 1971 г. Они установили, что для наступления наркоза необходимо 0,4% увеличение объема мембраны. Miller в 1974 г. обнаружил, что сокращение объема мембраны на 0,4% под действием гидростатического давления вызывает судороги, обусловленные нервным синдромом высоких давлений (НСВД).

Вместе с тем Franks, Lieb (1978), Bennett и соавт. (1979) отметили, что при наркотических концентрациях газов толщина мембраны увеличивается незначительно и теория, рассматривающая механизм действия обычного растворителя, например бензина, не может служить моделью, отображающей взаимодействие с наркотиком.

Источник: http://meduniver.com